第43讲 化学反应速率及影响因素-【优化探究】2025年高考化学一轮复习高考总复习配套课件（苏教版2019）

第一单元 化学反应速率 第43讲　化学反应速率及影响因素 优化探究 大单元四　化学反应原理 专题10　化学反应速率与化学平衡 考点1　化学反应速率的概念 考点2　影响化学反应速率的因素 考点3　化学反应速率的常见图像 课时作业43　化学反应速率及影响因素 考点1　化学反应速率的概念 几种常见的化学反应速率 1. 平均速率 (1)表示方法 用单位时间内反应物浓度的 或生成物浓度的 ⁠来表示。 (2)表达式及单位 v ＝ ，常用单位为mol/(L·s)或mol·L－1·s－1。 减小　 增大　 掌握必备知识 筑牢应试根基 重要点拨：1.同一化学反应的反应速率可以用不同物质的物质的量浓度 随时间的变化来表示，其数值可能相同，也可能不同，因此表示化学反 应速率时要指明具体物质。 2. 由 v ＝ 计算的反应速率是一段时间内的平均速率而不是瞬时速率， 且无论用反应物还是用生成物表示均取正值。 3. 不能用固体或纯液体物质表示化学反应速率。 4. 用不同物质的浓度变化表示同一化学反应的反应速率时，反应速率的 数值之比等于反应方程式中各物质的化学计量数之比。例如，对于反 应： m A(g)＋ n B(g) p C(g)＋ q D(g)， v (A)∶ v (B)∶ v (C)∶ v (D)＝ m ∶ n ∶ p ∶ q 或 ＝ ＝ ＝ 。 2. 瞬时速率 是指某一时刻的化学反应速率。在实际工作中，通常测量反应的瞬时反 应速率，在浓度—时间曲线图像中某时刻 t 时的曲线斜率即为该反应在 时刻 t 时的反应速率。计算瞬时速率可通过速率方程(将在下一讲中详细 复习)进行计算。 [正误判断] (1)对于任何化学反应来说，反应速率越大，反应现象越明显。 (　×　) (2)同一化学反应，相同条件下用不同物质表示的反应速率，其数值越 大，表示化学反应速率越快。 (　×　) (3)化学反应速率为0.8 mol·L－1·s－1是指1 s时某物质的浓度为0.8 mol·L－1。 (　×　) (4)有时可以用单位时间内某物质质量的变化量或某气体体积的变化量来 表示化学反应速率。 (　√　) (5)某一化学反应的反应速率方程是实验测定的结果，不能随意根据反应 的化学方程式直接写出。对于很多反应，反应速率方程中浓度项的方次 与化学方程式中各物质的系数无确定的关系。 (　√　) × × × √ √ 命题方式1　反应速率快慢的比较 1. 在容积为2 L的密闭容器中，充入A、B两种气体，发生反应：2A(g)＋ 3B(g) 4C(g)＋ x D(g)，在不同条件下，0～10 min内得到如下4种平均反 应速率： v (A)＝0.2 mol·L－1·s－1、 v (B)＝0.3 mol·L－1·s－1、 v (C)＝720.0 mol·L－1· h－1、 v (D)＝6.0 mol·L－1·min－1 提升关键能力 应对命题方式 (1)其中 v (A)、 v (B)、 v (C)的大小关系为 ⁠。 (1)根据归一法：将不同物质表示的反应速率均转化为 v (B)，且单位统一 为mol·L－1·s－1。 v (C)＝720.0 mol·L－1·h－1＝0.2 mol·L－1·s－1。 v (B)＝ v (A)＝0.3 mol·L－1·s－1， v (B)＝0.3 mol·L－1·s－1， v (B)＝ v (C)＝ ×0.2 mol·L－1·s－1＝0.15 mol·L－1·s－1，故 v (A)＝ v (B)＞ v (C)；或根据比值 法： v (A)＝0.1 mol·L－1·s－1， v (B)＝0.1 mol·L－1·s－1， v (C)＝0.05 mol·L－1·s－1，得 v (A)＝ v (B)＞ v (　C　)。 v (A)＝ v (B)＞ v (C)　 (2)上述化学方程式中， x ＝ ⁠。 (2) v (D)＝6.0 mol·L－1·min－1＝0.1 mol·L－1·s－1，则 v (D)＝ v (C)，根据 速率之比等于化学计量数之比得， x ＝2。 (3)0～10 min内得到的气体C在标准状况下的体积为 L。 (3)依据 c (C)＝ v (C)×Δ t ＝0.2 mol·L－1·s－1×600 s＝120 mol·L－1，则0～ 10 min内得到的气体C的物质的量为 n (C)＝240 mol，即气体C在标准状 况下的体积为5 376 L。 2　 5 376　 反思归纳：定量比较化学反应速率大小的两种方法 (1)归一法：按照化学计量数关系换算成同一物质、同一单位表示，再比 较数值的大小。 (2)比值法：比较化学反应速率与化学计量数的比值。如 a A(g)＋ b B(g) c C(g)，即比较 与 ，若 ＞ ，则用A表示的 反应速率比用B表示的大。 命题方式2　速率的计算 2. 一定温度下，向容积为2 L的密闭容器中通入两种气体，发生化学反 应生成另外两种气体，反应中各物质的物质的量变化如图所示，请回答 下列问题： (1)该反应的化学方程式为 ⁠。 3B(g)＋4C(g) 6A(g)＋2D(g) (1)该反应中各物质的物质的量变化之比等于化学方程式中化学计量数之 比，Δ n (A)∶Δ n (B)∶Δ n (C)∶Δ n (D)＝(1.2－0) mol∶(1.0－0.4) mol∶(1.0－0.2) mol∶(0.4－0) mol＝6∶3∶4∶2，又因为在6 s后各物质 的浓度不变，且反应物的浓度都不为0，故应为可逆反应，所以化学方 程式为3B(g)＋4C(g) 6A(g)＋2D(g)。 (2)反应进行到6 s时，B的平均反应速率为 mol·L－1·s－1。 (2) v B＝ ＝ ＝0.05 mol·L－1·s－1。 0.05　 3. 取50 mL过氧化氢水溶液，在少量I－存在的情况下分解：2H2O2 2H2O＋O2↑。在一定温度下，测得O2的放出量，转换成H2O2 浓度( c )如表： t /min 0 20 40 60 80 100 c /(mol·L－1) 0.80 0.40 0.20 0.10 0.050 0.050 (1)20～40 min内，消耗H2O2的平均速率为 mol·L－1·min－1， 80～100 min内，生成O2的平均速率为 mol·L－1·min－1。 (1)20～40 min内， v (H2O2)＝ ＝0.010 mol·L－1· min－1，80～100 min内，反应已达到平衡，氧气的浓度不再变化，因此生成O2的平均速率为0 mol·L－1·min－1。 0.010　 0　 (2)第30 min时的瞬时速率 (填“大于”“小于”或“等于”)第 50 min时的瞬时速率。 (2)随着H2O2浓度的下降，反应逐渐变慢，故第30 min时的瞬时速率大于 第50 min时的瞬时速率。 大于　 4. 合金贮氢材料具有优良的吸氢性能，在配合氢能的开发中起到重要作 用。温度为 T 1时，2 g某合金4 min内吸收氢气240 mL，吸氢速率 v ＝ mL·g－1·min－1。 吸氢速率 v ＝ ＝30 mL·g－1·min－1。 30　 5. 丙烯是一种重要的化工原料，可以在催化剂的作用下，由丙烷直接脱 氢或氧化脱氢制备。 反应Ⅰ(直接脱氢)：C3H8(g) C3H6(g)＋H2(g)　Δ H 1＝＋125 kJ·mol－1； 反应Ⅱ(氧化脱氢)：C3H8(g)＋ O2(g) C3H6(g)＋H2O(g)　Δ H 2＝－118 kJ·mol－1。 在温度为 T 2时，通入气体分压比为 p (C3H8)∶ p (O2)∶ p (N2)＝10∶5∶85 的混合气体，各组分气体的分压随时间的变化关系如图所示。0～1.2 s 内生成C3H6的平均速率为 kPa·s－1；在反应一段时间后，C3H8和O2 的消耗速率比小于2∶1的原因为 ⁠。 2　 H2和C3H6都消耗O2 0～1.2 s内C3H6的分压由0增大为2.4 kPa，则生成C3H6的平均速率为 ＝2 kPa·s－1；若只发生反应Ⅰ、Ⅱ，C3H6的分压应大于H2和H2O的 分压，但由题图知，随着反应进行，分压 p (H2O)＞ p (C3H6)＞ p (H2)，且有CO2生成，H2分压降低，故体系中还发生反应：C3H6＋ O2 3CO2＋3H2O，H2＋ O2 H2O，反应消耗O2，因此C3H8和O2的消耗速率比小于2∶1。 考点2　影响化学反应速率的因素 1. 内因 反应物本身的性质是主要因素。如相同条件下，Mg、Al与等浓度的稀 盐酸反应速率的大小关系为 ⁠。 v (Mg)＞ v (Al)　 掌握必备知识 筑牢应试根基 2. 外因(其他条件不变，只改变一个条件) 增大 减小 不变 增大 减小 增大 减小 增大 相同 比表面积 [正误判断] (1)固体物质表面积的大小会影响化学反应速率，一般来说，固体的颗粒 越细，表面积越大，反应速率越快。 (　√　) (2)对于固体或纯液体物质，一般情况下其浓度可视为常数，因此改变固 体或纯液体物质的用量对化学反应速率无影响。 (　√　) (3)对于反应前后气体分子数之和不变的反应，改变压强可以同等程度地 改变正、逆反应速率。 (　√　) (4)当增大反应物浓度时， v (正)瞬间增大，随后逐渐减小； v (逆)瞬间不 变，随后逐渐增大；直至 v (正)和 v (逆)相等时达到平衡。 (　√　) √ √ √ √ (5)压强对反应速率的影响是通过改变反应物总体积而使浓度改变来实现 的，若改变压强后，各气体的浓度不变，则反应速率不变。 (　√　) (6)可逆反应：FeCl3＋3KSCN Fe(SCN)3＋3KCl，增加氯化钾浓度，逆 反应速率加快。 (　×　) (7)升高温度， v (正)和 v (逆)都增大，但吸热反应方向的反应速率增大的 程度大。 (　√　) √ × √ 1. 硫代硫酸钠溶液与稀硫酸反应的化学方程式为Na2S2O3＋H2SO4 Na2SO4＋SO2↑＋S↓＋H2O，下列各组实验中最先出现浑浊的是(　D　) 选项 反应 温度 /℃ Na2S2O3溶液 稀H2SO4 H2O V /mL c /(mol·L－1) V /mL c /(mol·L－ 1) V /mL A 25 5 0.1 10 0.1 5 B 25 5 0.2 5 0.2 10 C 35 5 0.1 10 0.1 5 D 35 5 0.2 5 0.2 10 D 命题方式1　浓度、温度、催化剂等因素对化学反应速率的影响 提升关键能力 应对命题方式 结合选项知混合液的体积都为20 mL，但选项D中反应温度最高、反应 物Na2S2O3的浓度最大，其反应速率最大，故最先看到浑浊(有硫单质生 成)。 2. 在不同浓度( c )、温度( T )条件下，蔗糖水解的瞬时速率( v )如表。下 列判断不正确的是(　D　) c /(mol·L－1) v /(mmol·L－1·min－1) T /K 0.600 0.500 0.400 0.300 318.2 3.60 3.00 2.40 1.80 328.2 9.00 7.50 a 4.50 b 2.16 1.80 1.44 1.08 D A. a ＝6.00 B. 同时改变反应温度和蔗糖的浓度， v 可能不变 C. b ＜318.2 D. 不同温度时，蔗糖浓度减少一半所需的时间相同 由题表数据可知，328.2 K的瞬时速率与浓度的关系成正比，则 ＝ ， a ＝6.00，A项正确；由题表数据可知，浓度越大、温度越高， 反应速率越快，当增大浓度同时降低温度时，瞬时反应速率可能不变， B项正确；浓度不变时， b K下的反应速率低于318.2 K下的反应速率， 故 b ＜318.2，C项正确；题表数据是瞬时速率而不是平均速率，故不能 作为判断所用时间多少的依据，D项错误。 3. 四个相同的容器中，在不同的温度下(其他条件相同)进行合成氨的反 应，根据下列在相同时间内测得的结果，判断反应所处温度最高的是 (　C　) A. v (NH3)＝0.1 mol·L－1·min－1 B. v (H2)＝0.6 mol·L－1·min－1 C. v (N2)＝0.3 mol·L－1·min－1 D. v (H2)＝0.3 mol·L－1·min－1 C 合成氨的反应为N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)，温度越高，反应速率越快，根据反应速率与化学计量数的关系，将四个选项中的反应速率转化为 v (H2)。A项， v (H2)＝ v (NH3)＝0.15 mol·L－1·min－1；C项， v (H2)＝3 v (N2)＝0.9 mol·L－1·min－1；则C项表示的反应速率最快，反应所处的温度最高。 反思归纳：(1)增、减反应物的量并不一定能改变反应速率，如固体和纯 液体在反应中可视为浓度不变，故增加其量并不能加快反应速率。 (2)不论是吸热反应还是放热反应，温度对反应速率的影响具有一致性。 升高温度，正、逆反应速率都增大，但增大的程度可能不同；降低温 度，正、逆反应速率都减小，但减小的程度可能不同。 命题方式2　压强对速率的影响 4. 可逆反应2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g)在一定条件下达到平衡状态。在 t 1 时刻改变某一条件，化学反应速率与反应时间的关系如图所示。下列说 法正确的是(　B　) A. 维持温度、反应体系容积不变， t 1时充入SO3(g) B. 维持温度、压强不变， t 1时充入SO3(g) C. 维持反应体系容积不变， t 1时升高反应体系温度 D. 维持温度、反应体系容积不变， t 1时充入一定量Ar B 维持温度、反应体系容积不变， t 1时充入SO3(g)，此时逆反应速率增 大，正反应速率不变，故A错误；维持温度、压强不变， t 1时充入 SO3(g)，此时逆反应速率增大，而且反应体系容积增大导致正反应速率 减小，故B正确；维持反应体系容积不变， t 1时升高反应体系温度， 正、逆反应速率都增大，故C错误；维持温度、反应体系容积不变， t 1 时充入一定量Ar，反应物和生成物浓度都不变，正、逆反应速率都不 变，故D错误。 反思归纳：气体反应体系中充入惰性气体对反应速率的影响 ①恒温恒容：充入惰性气体 总压增大 物质浓度不变(单位体积 内活化分子数不变) 反应速率不变。 ②恒温恒压：充入惰性气体 体积增大 物质浓度减小(单位体积 内活化分子数减少) 反应速率减小。 考点3　化学反应速率的常见图像 1. “断点”类速率—时间图像 图像 t 1时刻 改变的 条件 温度 升高 降低 升高 降低 正反应为放热反应 正反应为吸热反应 压强 增大 减小 增大 减小 正反应为气体分子数增大的反应 正反应为气体分子数减小的反应 掌握必备知识 筑牢应试根基 2. “渐变”类速率—时间图像 图像 分析 结论 t 1时 v '正突然增大， v '逆逐渐增大； v '正＞ v '逆，平衡向正反应方向移动 t 1时其他条件不变，增 大反应物的浓度 t 1时 v '正突然减小， v '逆逐渐减小； v '逆＞ v '正，平衡向逆反应方向移动 t 1时其他条件不变，减 小反应物的浓度 图像 分析 结论 t 1时 v '逆突然增大， v '正逐渐增大； v '逆＞ v '正，平衡向逆反应方向移动 t 1时其他条件不变，增 大生成物的浓度 t 1时 v '逆突然减小， v '正逐 渐减小； v '正＞ v '逆，平衡 向正反应方向移动 t 1时其他条件不变，减小生成物的 浓度 1. 向某密闭容器中加入0.3 mol A、0.1 mol C和一定量的B三种气体。一 定条件下发生反应，各物质浓度随时间变化如图甲所示[ t 0～ t 1阶段 c (B) 未画出]。图乙为 t 2时刻后改变条件平衡体系中化学反应速率随时间变化 的情况，且四个阶段都各改变一种不同的条件并且改变的条件均不同。 已知， t 3～ t 4阶段使用了催化剂。下列说法错误的是(　C　) C 提升关键能力 应对命题方式 A. 若 t 1＝15，生成物C在 t 0～ t 1时间段的化学反应速率为0.004 mol·L－ 1·s－1 B. t 4～ t 5阶段改变的条件为减小压强， t 5～ t 6阶段改变的条件是升高温度 C. B的起始物质的量为0.02 mol D. 该化学反应的方程式为3A(g) B(g)＋2C(g) v (C)＝ ＝ ＝0.004 mol·L－1·s－1，A正确；由 t 4～ t 5阶段反应速率同等程度减小并结合题中其他条件可知， t 4～ t 5阶段为减小压强，该反应为等体积反应，即反应的化学方程式为3A(g) B(g)＋2C(g)， t 5～ t 6阶段改变的条件只能是升高温度，则B、D正确； 化学计量数之比等于Δ c 之比，根据3A(g) B(g)＋2C(g)求出Δ c (B)＝ 0.03 mol·L－1，则B的起始浓度为0.02 mol·L－1，由加入的A为0.3 mol，A 的起始浓度为0.15 mol·L－1，可求出容器体积为2 L，则起始时 n (B)＝ 0.04 mol，C错误。 2. (2022·辽宁卷，节选)工业合成氨是人类科学技术的一项重大突破，目 前已有三位科学家因其获得诺贝尔奖，其反应为N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)　Δ H ＝－92.4 kJ·mol－1　Δ S ＝－200 J·K－1·mol－1。回答下列 问题： (1)合成氨反应在常温下 (填“能”或“不能”)自发。 (1)N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)　Δ H ＝－92.4 kJ·mol－1　Δ S ＝－200 J·K－1 ·mol－1，则Δ G ＝Δ H － T Δ S ＝(－92.4＋0.2×298)kJ·mol－1＝－32.4 kJ∙mol－1＜0，所以合成氨反应在常温下能自发进行。 能　 (2) (填“高”或“低”，下同)温有利于提高反应速率， ⁠温 有利于提高平衡转化率，综合考虑催化剂(铁触媒)活性等因素，工业常 采用400～500 ℃。 针对反应速率与平衡产率的矛盾，我国科学家提出了两种解决方案。 (2)温度越高，反应速率越快，所以高温有利于提高反应速率；因为正反 应为放热反应，所以低温有利于提高平衡转化率。 高　 低　 (3)方案一：双温－双控－双催化剂。使用Fe－TiO2－ x H y 双催化剂，通 过光辐射产生温差(如体系温度为495 ℃时，Fe的温度为547 ℃，而TiO2 － x H y 的温度为415 ℃)。 下列说法正确的是 ⁠。 ab　 a.氨气在“冷Ti”表面生成， 有利于提高氨的平衡产率 b.N≡N在“热Fe”表面断裂， 有利于提高合成氨反应速率 c.“热Fe”高于体系温度， 有利于提高氨的平衡产率 d.“冷Ti”低于体系温度， 有利于提高合成氨反应速率 (3)因为正反应为放热反应，所以低温有利于平衡正向移动，氨气在“冷 Ti”表面生成，有利于提高氨的平衡产率，a正确；温度升高，反应速 率加快，所以N≡N在“热Fe”表面断裂，有利于提高合成氨反应速率， b正确；合成氨反应的正反应为放热反应，“热Fe”高于体系温度，不 利于提高氨的平衡产率，c不正确；温度升高，可提高合成氨反应的速 率，所以“冷Ti”低于体系温度，不利于提高合成氨反应速率，d不正 确；故选a、b。 (4)方案二：M－LiH复合催化剂。 　 下列说法正确的是 ⁠。 a.300 ℃时，复合催化剂比单一催化剂效率更高 b.同温同压下，复合催化剂有利于提高氨的平衡产率 a　 c.温度越高，复合催化剂活性一定越高 (4)从图中可以看出，300 ℃时，复合催化剂比单一催化剂的反应速率 快，催化效率更高，a正确；催化剂只能改变反应速率，不能改变平衡 产率，所以同温同压下，复合催化剂不能提高氨的平衡产率，b不正 确；虽然图中显示温度高反应速率快，但温度高到一定程度后，复合催 化剂活性可能不变或变低，c不正确；故选a。 (5)某合成氨速率方程为 v ＝ kc α(N2) c β(H2) c γ(NH3)，根据表中数据，γ ＝ ⁠。 实验 c (N2)/mol·L－1 c (H2)/mol·L－1 c (NH3)/mol·L－1 v /mol·L－1·s－1 1 m n p q 2 2 m n p 2 q 3 m n 0.1 p 10 q 4 m 2 n p 2.828 q －1　 在合成氨过程中，需要不断分离出氨的原因为 ⁠。 a.有利于平衡正向移动 b.防止催化剂中毒 c.提高正反应速率 a　 (5)选择实验1和3进行分析，此时 ＝ ＝ ，则γ＝－1；在合 成氨过程中，需要不断分离出氨，有利于平衡正向移动，a正确；氨是 在该催化剂的催化作用下生成，不会使催化剂中毒，b不正确；分离出 氨，并没有增大反应物的浓度，所以不会提高正反应速率，c不正确； 故选a。 反思归纳：常见 v － t 图像分析 (1)看图像中正、逆反应速率的变化趋势，看二者是同等程度的变化，还 是不同程度的变化。同等程度的变化一般从压强(反应前后气体体积不 变的反应)和催化剂角度考虑；若是不同程度的变化，可从温度、浓 度、压强(反应前后气体体积改变的反应)角度考虑。 (2)对于反应速率变化程度不相等的反应，要注意观察改变某个条件的瞬 间，正、逆反应速率的大小关系及变化趋势。同时要联系外界条件对反 应速率的影响规律，加以筛选、验证、排除。 (3)改变条件判断 v (正)、 v (逆)的相对大小时，可以从平衡移动方向讨 论，若平衡正移： v (正)＞ v (逆)，若平衡逆移： v (正)＜ v (逆)。 1. (2022·浙江1月)在恒温恒容条件下，发生反应A(s)＋2B(g) 3X(g)， c (B)随时间的变化如图中曲线甲所示。下列说法不正确的是(　C　) A. 从a、c两点坐标可求得从a到c时间间隔内该化学反 应的平均速率 B. 从b点切线的斜率可求得该化学反应在反应开始时 的瞬时速率 C. 在不同时刻都存在关系：2 v (B)＝3 v (X) D. 维持温度、容积、反应物起始的量不变，向反应体 系中加入催化剂， c (B)随时间变化关系如图中曲 线乙所示 C 探究真题 素养提升 C项，在不同时刻都存在关系：3 v (B)＝2 v (X)，错误。 2. (2022·浙江6月)恒温恒容的密闭容器中，在某催化剂表面上发生氨的 分解反应：2NH3(g) N2(g)＋3H2(g)，测得不同起始浓度和催化 剂表面积下氨浓度随时间的变化如下表所示， 编号 时间/min c (NH3)/( 10－3 mol·L－1) 表面积/cm2 0 20 40 60 80 ① a 2.40 2.00 1.60 1.20 0.80 ② a 1.20 0.80 0.40 x ③ 2 a 2.40 1.60 0.80 0.40 0.40 A. 实验①，0～20 min， v (N2)＝1.00×10－5 mol·L－1·min－1 B. 实验②，60 min时处于平衡状态， x ≠0.40 C. 相同条件下，增加氨气的浓度，反应速率增大 D. 相同条件下，增加催化剂的表面积，反应速率增大 下列说法不正确的是(　C　) C 由表格中数据可知，0～20 min，平均反应速率 v (N2)＝ v (NH3)/2＝(2.40 －2.00)×10－3 mol·L－1/(20 min×2) ＝1.00 ×10－5 mol ·L－1·min－1，A项 正确；催化剂表面积的大小只影响反应速率，不影响平衡，实验③中氨 气初始浓度与实验①中一样，实验③达到平衡时氨气浓度为4.00×10－4 mol·L－1，则实验①达到平衡时氨气浓度也为4.00×10－4 mol·L－1，而恒 温恒容条件下，实验②相对于实验①为减小压强，平衡正向移动，因此 实验②60 min平衡时 x ≠0.4，B项正确；对比实验①、②可知，增加氨 气的浓度，反应速率不变，C项错误；对比实验①、③可知，催化剂表 面积增大，反应速率增大，D项正确。 课时作业43　化学反应速率及影响因素 一、选择题 1. 反应：2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g)经 a min后SO3的浓度变化情况如图所 示，在0～ a min内用O2表示的平均反应速率为0.04 mol·L－1·min－1，则 a 等于(　C　) A. 0.1 B. 2.5 C. 5 D. 10 C 2 3 4 5 6 7 1 由题图可知，0～ a min内Δ c (SO3)＝0.4 mol·L－1，则有 v (SO3)＝ mol·L－1·min－1。根据反应速率与化学计量数的关系可得， v (O2)＝ v (SO3)＝ mol·L－1·min－1，由0～ a min内用O2表示的平均反应速率为 0.04 mol·L－1·min－1得， mol·L－1·min－1＝0.04 mol·L－1·min－1，解得 a ＝5。 2 3 4 5 6 7 1 2. 表中为某学生进行两组实验时，选择的实验用品： 反应物 Na2S2O3溶液 H2SO4溶液 水 甲 0.1 mol·L－1 10 mL 0.1 mol·L－1 10 mL 5 mL 乙 0.2 mol·L－1 5 mL 0.2 mol·L－1 5 mL 20 mL 若其他条件均相同，上述两组实验用品中，对应的反应速率关系为 (　A　) A A. 甲＞乙 B. 甲＜乙 C. 甲＝乙 D. 无法判断 2 3 4 5 6 7 1 甲组溶液的总体积是25 mL，混合溶液中，甲组反应物浓度 c (Na2S2O3) ＝ c (H2SO4)＝ ＝0.04 mol·L－1；乙组溶液的总体积是30 mL，混合溶液中，乙组反应物浓度 c (Na2S2O3)＝ c (H2SO4)＝ ≈0.033 mol·L－1。由于甲组中的反应物浓度较大，故 在其他条件相同时，其反应速率较大，即甲组的反应速率大于乙组的反 应速率。 2 3 4 5 6 7 1 3. I－可以作为水溶液中SO2歧化反应的催化剂，可能的催化过程如下： ⅰ.SO2＋4I－＋4H＋ S↓＋2I2＋2H2O； ⅱ.I2＋2H2O＋SO2 S ＋4H＋＋2I－。 为探究ⅰ、ⅱ过程的反应速率与SO2歧化反应过程中反应速率的关系，实 验如下：分别将18 mL SO2饱和溶液加入下列2 mL试剂中，密闭放置， 观察现象(已知：I2易溶解在KI溶液中)。 2 3 4 5 6 7 1 序号 试剂组成 实验现象 Ⅰ 0.4 mol·L－1KI溶液 溶液变黄，一段时间后出现浑浊 Ⅱ a mol·L－1KI溶液、0.2 mol·L－1H2SO4溶液 溶液变黄，出现浑浊较Ⅰ快 Ⅲ 0.2 mol·L－1H2SO4溶液 无明显现象 Ⅳ 0.2 mol·L－1KI溶液、0.000 2 mol I2 溶液的棕褐色很快褪色，变成黄 色，出现浑浊较Ⅰ快 2 3 4 5 6 7 1 A. 水溶液中SO2歧化反应的化学方程式为3SO2＋2H2O 2H2SO4＋S↓ B. Ⅱ是Ⅰ的对比实验，则 a ＝0.4 C. 比较Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ，可得出的结论是I－是SO2歧化反应的催化剂，H＋单独 存在时不具有催化SO2歧化反应的作用，但H＋可以加快SO2歧化反应 过程中的反应速率 D. 实验表明，SO2歧化反应过程中的反应速率：Ⅳ＞Ⅰ，原因是反应ⅰ比 反应ⅱ快；Ⅳ中由反应ⅱ生成的H＋使反应ⅰ加快 下列说法不正确的是(　D　) D 2 3 4 5 6 7 1 根据题中催化过程可得，水溶液中SO2歧化反应的化学方程式为3SO2＋ 2H2O 2H2SO4＋S↓，A项正确；Ⅱ是Ⅰ的对比实验，采用控制变量 法，Ⅱ比Ⅰ多加了0.2 mol·L－1H2SO4溶液，Ⅰ与Ⅱ中KI溶液浓度应相等，则 a ＝0.4，B项正确；对比Ⅰ与Ⅱ可知，加入H＋可以加快SO2歧化反应过程 中的反应速率，对比Ⅱ与Ⅲ可知，H＋单独存在时不能催化SO2的歧化反 应，I－是SO2歧化反应的催化剂，C项正确；Ⅳ中“溶液的棕褐色很快 褪色，变成黄色，出现浑浊较Ⅰ快”，说明SO2歧化反应的反应速率：Ⅳ＞Ⅰ，对比Ⅳ和Ⅰ，Ⅳ中加入的KI溶液的浓度小且加入了I2，反应ⅰ消耗H＋和I－，反应ⅱ消耗I2，由此说明反应ⅱ比反应ⅰ快，反应ⅱ生成的H＋使反应ⅰ加快，D项错误。 2 3 4 5 6 7 1 4. 将4 mol 气体A和2 mol 气体B在2 L的恒容密闭容器中混合，并在一定 条件下发生反应：2A(g)＋B(g) 2C(g)。若经2 s后测得气体C的浓度为 0.6 mol·L－1，下列说法不正确的是(　B　) A. 用气体A表示的平均反应速率为0.3 mol·L－1·s－1 B. 用气体B表示的平均反应速率为0.6 mol·L－1·s－1 C. 2 s时气体A的转化率为30％ D. 2 s时气体B的浓度为0.7 mol·L－1 B 2 3 4 5 6 7 1 用气体C表示的平均反应速率为0.3 mol·L－1·s－1，根据反应速率之比等 于化学计量数之比，用气体A表示的平均反应速率为0.3 mol·L－1·s－1，A 正确；用气体B表示的平均反应速率为0.15 mol·L－1·s－1，B错误；2 s时 生成的气体C为1.2 mol，反应的气体A为1.2 mol，则气体A的转化率为 ×100％＝30％，C正确；2 s时气体B的浓度为(2－0.6)mol/2 L＝ 0.7 mol·L－1，D正确。 2 3 4 5 6 7 1 5. 反应：X 2Z经历两步：①X Y；②Y 2Z。反应体系中 X、Y、Z的浓度 c 随时间 t 的变化曲线如图所示。下列说法不正确的是 (　D　) A. a为 c (X)随 t 的变化曲线 B. t 1时， c (X)＝ c (Y)＝ c (Z) C. t 2时，Y的消耗速率大于生成速率 D. t 3后， c (Z)＝2 c 0－ c (Y) D 2 3 4 5 6 7 1 A项，X为反应物，随反应进行，浓度减小，则a为 c (X)随时间 t 的变化 曲线，正确；B项， t 1时，三条曲线交于一点，即此时三种物质浓度相 等，正确；C项，由题图分析各曲线的变化趋势，持续上升的曲线代表 c (Z)，Y作为中间体， c (Y)先增大后减小， t 2时刻Y的浓度呈下降趋势， 说明Y的消耗速率大于生成速率，正确； 2 3 4 5 6 7 1 t 3后，X全部被消耗，若全部转化为Y，则Y的起始浓度为 c 0，Y再继续转化为Z，假设 t 3后Y的浓度变化了 x ，列出该反应的三段式： Y → 2Z 起始/(mol·L－1) c 0 0 转化/(mol·L－1) x 2 x t 3后/(mol·L－1) c 0－ x 2 x 所以 t 3后， c (Z)＝2 x ， c (Y)＝ c 0－ x ，计算可得， c (Z)＝2 c 0－2 c (Y)， 错误。 2 3 4 5 6 7 1 二、非选择题 6. 某实验小组以H2O2分解为例，研究浓度、催化剂、溶液的酸碱性对反 应速率的影响。在常温下按照如下方案完成实验。 编号 反应物 催化剂 Ⅰ 10 mL 2％ H2O2溶液＋1 mL水 无 Ⅱ 10 mL 5％ H2O2溶液＋1 mL水 无 2 3 4 5 6 7 1 编号 反应物 催化剂 Ⅲ 10 mL 5％ H2O2溶液 1 mL 0.1 mol·L－1FeCl3溶液 Ⅳ 10 mL 5％ H2O2溶液＋少量HCl溶液 1 mL 0.1 mol·L－1FeCl3溶液 Ⅴ 10 mL 5％ H2O2溶液＋少量NaOH溶液 1 mL 0.1 mol·L－1FeCl3溶液 2 3 4 5 6 7 1 (1)实验Ⅰ和实验Ⅱ的目的是 ⁠。 (1)实验Ⅰ和实验Ⅱ均未使用催化剂，混合液的总体积均为11 mL， c (H2O2)不同，则实验Ⅰ和实验Ⅱ的目的是探究反应物浓度对反应速率 的影响。 探究反应物浓度对反应速率的影响 2 3 4 5 6 7 1 (2)写出实验Ⅲ中发生反应的化学方程式： ⁠。 (2)实验Ⅲ中发生的反应为H2O2在FeCl3的催化作用下分解生成H2O和 O2，化学方程式为2H2O2 2H2O＋O2↑。 2H2O2 2H2O＋O2↑ 2 3 4 5 6 7 1 (3)实验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的起始反应速率由大到小的顺序为 (用实 验编号表示)。 (3)实验Ⅰ中， c (H2O2)最小且未使用催化剂，则实验Ⅰ的起始反应速率最 小；实验Ⅱ和实验Ⅲ中 c (H2O2)相同，实验Ⅲ中加入FeCl3溶液作催化 剂，则实验Ⅲ的起始反应速率大于实验Ⅱ，故起始反应速率的大小顺序 为Ⅲ＞Ⅱ＞Ⅰ。 Ⅲ＞Ⅱ＞Ⅰ　 2 3 4 5 6 7 1 (4)实验Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ中，测得生成氧气的体积(折算成标准状况)随时间变 化的关系如图所示。 ①分析图示能够得出的结论是 ⁠ ⁠。 碱性环境能加快H2O2的分解速率，酸性 环境能减慢H2O2的分解速率 2 3 4 5 6 7 1 ②实验Ⅲ在 t 1～ t 2时间内，用H2O2表示的反应速率为 ⁠ ⁠。 (4)①与实验Ⅲ相比，实验Ⅳ中加入少量HCl溶液，实验Ⅴ中加入少量 NaOH溶液，其他实验条件均相同，由题图可知，反应速率：Ⅴ＞Ⅲ＞ Ⅳ，据此得出结论：碱性环境能加快H2O2的分解速率，酸性环境能减慢 H2O2的分解速率。 mol·L－1·s－1　 2 3 4 5 6 7 1 ②实验Ⅲ在 t 1～ t 2时间内，生成标准状况下O2的体积为( b － a ) mL，则 有 n (O2)＝ mol，反应中消耗H2O2的物质的量 n (H2O2)＝2 n (O2)＝ mol，溶液的总体积为11 mL，故用H2O2表示的反应 速率 v (H2O2)＝ mol·L－1·s－1＝ mol· L－1·s－1。 2 3 4 5 6 7 1 7. F. Daniels等曾利用测压法在刚性反应器中研究了25 ℃时N2O5(g)的分 解反应： 其中NO2二聚为N2O4的反应可以迅速达到平衡。体系的总压强 p 随时间 t 的变化如表所示[ t ＝∞时，N2O5(g)完全分解]： 2 3 4 5 6 7 1 t/min 0 40 80 160 p/kPa 35.8 40.3 42.5 45.9 t/min 260 1 300 1 700 ∞ p/kPa 49.2 61.2 62.3 63.1 研究表明，N2O5(g)分解的反应速率 v ＝2×10－3× kPa·min－1。 t ＝ 62 min时，测得体系中 ＝2.9 kPa，则此时的 ＝ kPa， v ＝ kPa·min－1。 30.0　 6.0×10－2　 2 3 4 5 6 7 1 由化学方程式：2N2O5(g) 4NO2(g)＋O2(g)可知，62 min时， ＝ 2.9 kPa，则N2O5减小的压强为5.8 kPa，此时 ＝35.8 kPa－5.8 kPa ＝30.0 kPa，则 v (N2O5)＝2×10－3×30.0 kPa·min－1＝6.0×10－2 kPa· min－1。 2 3 4 5 6 7 1 $$